Для распознавания различных углеводородов, таких как метан, ацетилен и этилен, можно использовать химические реакции с определенными реагентами. В данном случае речь идет о растворе перманганата калия (KMnO₄) и бромной воде (раствор брома в воде). Давайте рассмотрим, как эти реагенты взаимодействуют с указанными углеводородами.
а) Метан и ацетилен
Перманганат калия:
- Метан (CH₄): Метан является насыщенным углеводородом (алканом) и не имеет кратных связей, поэтому он не вступает в реакцию с раствором перманганата калия. Раствор KMnO₄ останется фиолетовым.
- Ацетилен (C₂H₂): Ацетилен является ненасыщенным углеводородом с тройной связью. Он может вступать в реакцию с раствором перманганата калия, который окисляет ацетилен до кислорода и карбоновых кислот. В результате реакции раствор обесцвечивается, поскольку MnO₄⁻ восстанавливается до MnO₂, который выпадает в осадок в виде бурого осадка.
Бромная вода:
- Метан: Метан не реагирует с бромной водой при комнатной температуре и в отсутствие света. Раствор остается коричневым, как и был.
- Ацетилен: Ацетилен может реагировать с бромной водой, приводя к обесцвечиванию раствора из-за образования дибромида ацетилена (C₂H₂Br₂).
б) Ацетилен и этилен
Перманганат калия:
- Ацетилен (C₂H₂): Как уже упоминалось, ацетилен будет реагировать с перманганатом калия, обесцвечивая раствор и образуя бурый осадок MnO₂.
- Этилен (C₂H₄): Этилен также является ненасыщенным углеводородом, но он содержит двойную, а не тройную связь. Он также будет обесцвечивать раствор перманганата калия, окисляясь до этиленгликоля (C₂H₄(OH)₂).
Бромная вода:
- Ацетилен: Реакция ацетилена с бромной водой приводит к обесцвечиванию раствора и образованию дибромида ацетилена (C₂H₂Br₂).
- Этилен: Этилен также реагирует с бромной водой, обесцвечивая её, при этом образуется 1,2-дибромэтан (C₂H₄Br₂).
Заключение
Таким образом, для различения метана и ацетилена можно использовать как раствор перманганата калия, так и бромную воду, так как метан не реагирует с ними, а ацетилен – реагирует. В случае различения ацетилена и этилена оба реагента не будут эффективны, так как оба соединения реагируют с ними, обесцвечивая растворы. Однако скорость и условия протекания этих реакций могут отличаться, что может быть использовано для более точного различения в лабораторной практике.